package com.atwy.linearstructure.queue;

import java.util.Scanner;

public class Array2queueDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Array2queue queue = new Array2queue(4);
        char key = ' ';
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        while (loop) {
            System.out.println("S(showAll): 显示队列全部数据");
            System.out.println("s(showValid): 显示队列有效数据");
            System.out.println("e(exit): 退出程序");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
            System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
            key = scanner.next().charAt(0);// 接收一个字符
            switch (key) {
                case 'S':
                    queue.printAll();
                    break;
                case 's':
                    queue.printValidArry();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("请输入一个数字");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.add(value);
                    break;
                case 'g':
                    try {
                        int res = queue.get();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n", res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h':
                    try {
                        int headValue = queue.lookHead();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n", headValue);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                default:break;
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("程序已退出~");
    }
}
/**
 * 使用数组实现队列，
 * 先进先出
 * 增删改查：
 * 增：增加之前要判断队列是否已满，增加时rear后移一个
 * 删：删除（获取）之前要判断队列是否已空，删除时front后移一个
 * 改：一般不提供修改动作
 * 查：遍历数组，包括遍历整个数组，和遍历有效数组
 * 查：查看队列头
 *
 * 这里存在一个问题，取出元素之后，该位置无法再次添加元素，因为front和rear都是不断增加的，
 * 如果想让该队列不断使用，需要做成环形的，具体见CircleQueue
 */
class Array2queue {

    public static final int DEFAULT_MAXSIZE = 16;
    /** 总数 */
    private int maxSize;
    /** 指向队头位置的前一个位置 */
    private int front;
    /** 指向队尾位置的前一个位置 */
    private int rear;
    /** 存储数据的数组 */
    private int[] container;

    public Array2queue() {
        this(DEFAULT_MAXSIZE);
    }

    public Array2queue(int maxSize) {
        this.maxSize = maxSize;
        rear = -1;
        front = -1;
        container = new int[this.maxSize];
    }

    /**
     * 队列是否已满
     * @return
     */
    public boolean isFull(){
        return rear == maxSize -1;
    }

    /**
     * 队列是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty(){
        return front == rear;
    }

    /** 添加元素,注意队列满的情况 */
    public void add(int element){
        if(isFull()){
            System.out.println("队列已满~");
            return;
        }
        container[++rear] = element;
    }
    /** 获取元素，获取时即删除 */
    public int get(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列无数据可取");
        }
        return container[++front];
    }

    /**
     * 打印队列中的元素
     */
    public void printAll(){
        for (int i = 0; i < container.length; i++) {
            System.out.printf("%d\t",container[i]);
        }
    }

    /**
     * 打印队列中有效的元素
     * 无效：数组初始化时内部元素会被初始化为默认值，int对应的是0，则此时的数据是无效的
     *  元素移除后，在未添加之前也是无效的
     */
    public void printValidArry(){
        for (int i = front+1 ; i < container.length; i++) {
            System.out.printf("%d\t",container[i]);
        }
    }

    /**
     * 查看队列头的第一个元素
     * @return
     */
    public int lookHead(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列无数据");
        }
        return container[front+1];
    }

}

